Упругая связь кузова локомотива с тележкой

 

Изобретение относится к локомотивостроению, в частности к рессорному подвешиванию кузова. Цель изобретения - улучшение динамических качеств локомотива за счет компенсации отрицательной жесткости сжатого стержня. Нижняя часть двухкомпонентного стержня упругой опоры кузова включает стержень 1, втулку 2, фланец 3, головку 4 и сайлент-блок 5, а верхняя часть - трубу 6, втулку 7, фланец 8, трубу 9, регулировочную муфту 10, головку 11 и сайлент-блок 12. Сайлент-блоки 5, 12 при помощи кронштейнов 16, 18 сопряжены с рамами 17, 19 тележки и кузова. Между фланцами 3 и 8 размещены прокладки 20, 21, пружины 22, 23 и фланец 24. Сайлент-блоки имеют одинаковые расчетные угловые жесткости при соосном скручивании и при перекосе их моментами в плоскости продольных осей. Это полностью компенсирует отрицательную жесткость сжатого упругого стержня и тем самым предотвращает ее отрицательное влияние на горизонтальную динамику локомотива. 6 ил.

союз советсних

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4464291/31-11 (22) 21. 07. 88 (46), 15. 05. 90. Бюл. Ф 18 (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина

,72) Г.Г.Купрашвили, Н.В.Львов, Г.В-.Маркозашвкни и С.А.Шленский (53) 625.2.012.8 (088.8) (56) Магистральный электровов ВЛ85.

Внешнеторгиздат, 9 21307.эс.

„„SU„„3564029 А 1 (g1)g В 61 F 5/36, 5/08

2 (54) УПРУГАЯ СВЯЗЬ КУЗОВА ЛОКОМОТИВА

С ТЕЛЕЖКОЙ (57) Изобретение относится к локсмотивостроению, в частности к рессор ному подвешиванию кузова. Цель изобретения — улучшение динамических качеств локомотива за счет компенсации отрицательной жесткости сжатого стержня. Нижняя часть двухкомпонентного !

1564029 пружины 22, 23 и фланец 24. Сайлент-блоки имеют одинаковые расчетные угловые жесткости при соосном скручивании и при перекосе их моментами

5 в плоскости продольных осеи. Это полностью компенсирует отрицательную жесткость сжатого упругсго стержня и тем самым предотвращает ее отрицательное влияние на горизонтальную динамику локомотива. 6 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции рессорного подвешивания ку зова на средней тележке локомотива с тремя двухосными тележками.

Цель изобретения †. улучшение динамических качеств локомотива за чет компенсации отрицательной жестКости сжатого стержня. 25

На фиг. 1 схематично показана

1 редлагаемая упругая связь; на фиг.2 — вид А на фиг. 1; на фиг.3—

Вид Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение

В-B на фиг.2.и 3; на фиг.5 — схема Зп силового взаимодействия в сжатой стержневой опоре при горизонтальном поперечном относительном смеШении нижней и верхней опорных по верхностей стержня, на фиг.б — то же, при продольном горизонтальном смещении.

Нижняя часть двухкомпонентного стержня упругой опоры кузова включает в себя стержень 1, напрессованную ,на нее втулку 2, фланец 3, образую1 щий со стержнем соединение с натягом, и головку 4 с запрессованным в нее сайлент-блоком 5. Верхняя часть стержня состоит из трубы 6, запрессованной в него втулки .7, фланца 8, образующего с трубой 6 также соединение с натягом, трубы 9, регулировочной муфты 10, головки 11 с запрессованным в ней сайлент-блоком .12. Каждый из сайлент-блоков 5 и 12 содержит металлический валик 13, втулку 14 и привулканизпрованную к ним резиновую втулку 15. Концы валиков

13 имеют трапециевидное сечение и

55 закреплены в пазах трапециевидного профиля кронштейнов 16 рамы 17 тележки и кронштейна 18 рамы 19 кузова.

Между фланцами 2 и 8 размещены прогде Рст а

mcT

1ст стержня упругой опоры кузова включает стержень 1, втулку 2, фланец 3, головку 4 и сайлент-блок 5, а верхняя часть — трубу 6, втулку 7, фланец 8, трубу 9, регулировочную муфту 10, головку 11 и сайлент-блок 1.2.

Сайлент-блоки 5, 12 при помощи крони тейнов 16, 18 сопряжены с рамами 17, 1i9 тележки и кузова. Между фланцами и 8 размещены прокладки 20, 21,. кладки 20 и 21, пружины 22 и фланцы 24.

При действии на кузов горизонтальной поперечной силы рама 19 кузова, перемещаясь, увлекает за собой кронштейны 18, сайлент-блок 12 и все остальные элементы верхней части двухкомпонентного стержня, которые передадут это усилие деталям нижней части. Поскольку при этом кронштейн

16 рамы 17 тележки удерживает валик

13 сайлент-блока 5. При этом стер жень как единое целое повернется в вертикальной поперечной плоскости, причем центр поворота б.удет находиться на продольной оси сайлент-блока 5.

В результате этого поворота, так как . оси сайлент-блоков параллельны продольной оси экипажа, втулки 15 подвергаются действию скручивающих моментов. При этом сопротивление скручиванию втулок 15 определяемое угловой жесткостью при соосном скручивании их, препятствует поперечному перемещению кузова, а отрицательная жесткость стержневой опоры (сжатого стержня). наоборот способствует этому перемещению. Условие равновесия стержня в этом случае при отклонении на . угол М, следующее:

+ 9 m сов 2 Мст вертикальная нагрузка на опору от массы кузова; расчетная длина сжатого стержня деформация стержня (горизонтальное смещение нижнего конца относительно верхнего);

1564029 ст,B

m ° соз N (2) 25

Рст.ь . 1ст ст,ь

С другой стороны ст,2 а.

P 1 с 2 (5) Pct шст с 2 (7) 45 ь

P ° ш

2 ст,ь

m ст

Т вЂ” горизонтальная реакция в стержневой опоре, обусловленная ее отрицательной жесткостью;

Q — - горизонтальная реакция в стержневой опоре, обусловленная сопротивлением. скручиванию втулок 15;

M — момент, действующий на ст,g стержень вследствие закручивания резиновых втулок на угол oL .

При этом отрицательная жесткость стержня, обуславливающая величину Т следующая:

При выполнении условия полной компенсации отрицательной жесткости стержня за счет сопротивления скручиванию втулок 15 (т.е. Т = Я) из уравнения (1) M„, = о ), ) (4) где ф — угловая жесткость втулки 15 при соосном скручивании.

С учетом этого из уравнений (3) и (4) имеем

Учитывая, что

Ы ядпОа и са = ст

1 ст. (6) шcr выражение (5) преобразуется

При подборе угловой жесткости при соосном скручивании каждой втулки 15 по формуле (7) будет обеспечиваться

,нулевая горизонтальная поперечная .жесткость стержневой опоры, т.е. фактически будет устранена горизонтальная поперечная силовая связь кузова с тележкой по этой опоре.

При угловом отклонении стержня от вертикального положения в продольной вертикальной плоскости будут

5 иметь место аналогичные силовые вза" имодействия. Но при этом втулки 15 будут подвергаться действию не скручивающих моментов, а моментов, действующих в плоскостях продольных осей втулок и вызывающих их перекос (фиг.6). При этом угло)зая жесткость втулок 15 при их перекосе, потребная для компенсации отрицательной жесткости стержня, будет выражаться также уравнением вида (7), т.е. для обеспечения нулевой жесткости связи кузова с тележкой по стержневой опоре при любых перемещениях угловые жест- . кости втулок 15 как при соосном

2О скручивании, так и при перекосе должны быть равны и определяться по формуле (7) . е

Ф о р м у л а изобретения

Упругая связь кузова локомотива с тележкой, содержащая стержень, выполненный иэ двух телескопически соединенных между собой частей, концами соединенных шарнирно с соответствующими рамами кузова и тележки; охватывающей стержень пружины, размещенной между выступами частей, о т» л и ч а ю щ а я с я тем, что, с ,целью улучшения динамических качеств .локомотива за счет компенсации отрицательной жесткости сжатого стержня, шарнирные связи стержня с рамами кузова и тележки выполнены в виде продольно расположенных сайлент-блоков, угловые жесткости которых при соосном скручивании и при перекосе их моментами в продольной плоскости равны — вертикальная нагрузка на стержень от массы кузова; — длина стержня между центрами осей сайлент-блоков при статической нагрузке.

1564029

"mn

Составитель N.Ôðàäêèí

Редактор Ю. Середа Техред Л. Сердюкова Корректор В. Кабаций

Подписное

Тираж 397

Заказ 1131 вНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Иасква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101